AN LISIS DE LA RED SUBTERR NEA DE DISTRIBUCI N EL CTRICA ...

ANÁLISIS DE LA RED SUBTERRÁNEA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA DE LA ZONA CENTRO DE PEREIRA

DUBERNEY ÁVILA PÉREZ Cód. 10014287

VÍCTOR ALFONSO CARDONA GARCÍA Cód. 9862014

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE TECNOLOGÍA

PROGRAMA TECNOLOGÍA ELÉCTRICA PEREIRA

2008

ANÁLISIS DE LA RED SUBTERRÁNEA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA DE LA ZONA CENTRO DE PEREIRA

DUBERNEY ÁVILA PÉREZ Cód. 10014287

VÍCTOR ALFONSO CARDONA GARCÍA

Cód. 9862014

PROYECTO DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE

TECNÓLOGO EN ELECTRICIDAD

DIRECTOR: Ing. JOEL ANTONIO RAMÍREZ ROJAS

PROFESOR CATEDRÁTICO UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE TECNOLOGÍA

PROGRAMA TECNOLOGÍA ELÉCTRICA PEREIRA

2008

___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________

__________________________________ Firma del presidente del jurado

__________________________________ Firma del jurado

__________________________________ Firma del jurado

Pereira, 18 de noviembre de 2008

Dedicatoria. Dedico este trabajo a todas las personas que estuvieron a mi lado y me apoyaron en todo momento, a mi esposa quien me espero siempre, a mis padres que siempre creyeron en mí y al resto de mi familia a quienes quiero mucho D.A.P.

Dedico este trabajo a una de las personas más importantes en mi vida (mi muñeca), pues gracias a ella logre entender que cada día puede ser mejor si le colocas actitud y ganas a lo que hacemos. V.A.C.

AGRADECIMIENTOS Agradezco a las personas que me apoyaron en la realización de este documento, a todos los ingenieros y profesionales de la universidad por transmitirme su conocimiento y a mi familia en especial a mis padres pues sin ellos no hubiera alcanzado uno de los muchos logros que espero conseguir en mi vida. V.A.C Agradezco a mi esposa, a mi familia, al Ingeniero Carlos Ríos quien con su apoyo y guía nos ayudo en todo lo que estuvo a su alcance, a la universidad ya que sin su programa de apoyo al estudiante no me habría sido posible terminar mis estudios así mismo a todas las personas que me acompañaron a lo largo de estos años. D.A.P.

CONTENIDO

Pág.

INTRODUCCION ............................................................................................................... 11 1. TOPOLOGÍA DE LA RED SUBTERRÁNEA ........................................................... 13

1.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 13 1.2 ACTUALIZACION .................................................................................................. 13 1.3 UBICACIÓN DE LOS TRANSFORMADORES. ............................................... 15

2. CARACTERÍSTICAS DE LOS CABLES SUBTERRÁNEOS EN LA CIUDAD DE PEREIRA ..................................................................................................................... 17

2.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 17 2.2 CONSTITUCIÓN DE LOS CABLES SUBTERRÁNEOS. ............................... 17 2.3 TIPOS DE CABLES ............................................................................................... 17

2.3.1 Cables no apantallados ............................................................................... 17 2.3.2 Cables apantallados ..................................................................................... 18

2.4 PARTES CONSTITUTIVAS DE LOS CABLES ................................................ 19 2.4.1 Conductor. ...................................................................................................... 19 2.4.2 Pantalla semiconductora. ........................................................................... 23 2.4.3 Aislamiento. .................................................................................................... 24 2.4.4 Pantalla electrostática ................................................................................. 26 2.4.5 Chaqueta. ........................................................................................................ 28 2.4.6 Cintas. .............................................................................................................. 28

3. PROBLEMAS TÍPICOS DE LA RED ELÉCTRICA SUBTERRÁNE A ................ 36 TENIENDO EN CUENTA LA NORMATIVIDAD DE EEP .......................................... 36

3.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 36 3.2 UTILIZACIÓN DE LOS SECCIONADORES SUBTERRÁNEOS. ................. 39

3.2.2 Problema de la suciedad y la acumulación de c ables ........................ 41 3.2.3 Problema de los roedores y la durabilidad del cable. ......................... 43 3.2.4 Problema de los robos de cable y tapas de se guridad. .................... 44 3.2.5 Problema de la manipulación del cable y la ut ilización de los elementos y dispositivos eléctricos. ................................................................. 45

3.4 METODOS DE SEGURIDAD EN REPARACION DE DAÑOS EN LAS REDES SUBTERRÁNEAS. ........................................................................................ 46 3.4 INDICADORES DES Y FES. ................................................................................ 47

4. COMPARACIÓN DE NORMATIVIDAD DE LAS EEP CON OTRAS EMPRESAS DE ENERGÍA DE LA REGIÓN ............................................................... 50

4.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 50 4.2 COMPARACIONES ............................................................................................... 50

4.2.1 Canalizaciones. .............................................................................................. 50 4.2.2 Cámaras. .......................................................................................................... 52 4.2.3 Cárcamos. ....................................................................................................... 54

4.2.4 Conductores. .................................................................................................. 55 4.2.5 Derivaciones, Empalmes y Accesorios. ................................................. 56

5. CAMBIOS REALIZADOS EN LAS NORMAS DE LA EMPRESA DE ENERGIA DE PEREIRA ..................................................................................................................... 60

5.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 60 5.2 CAMBIOS REALIZADOS. .................................................................................... 60

5.2.1 Ductos, cárcamos y cámaras para redes subter ráneas .................... 60 5.2.2 Cárcamos ........................................................................................................ 60 5.2.3 Cámaras ........................................................................................................... 61 5.2.4 Conductores ................................................................................................... 61 5.2.5 Obras civiles, intervención de vías públicas ......................................... 61 5.2.6 Acometidas y afloramientos ...................................................................... 61 5.2.7 Derivaciones, empalmes y accesorios .................................................... 61

6. CONCLUSIONES ......................................................................................................... 62 RECOMENDACIONES .................................................................................................... 63 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................. 64

LISTA DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Ubicación y carga de los transformadores. ....................................... 15

Tabla 2. Calibre mínimo según tensión............. ................................................ 22

Tabla 3. Fallos de la red subterránea en el año 20 07. ...................................... 37

Tabla 4. DES y FES del año 2007. ................. ..................................................... 48

Tabla 5. Valores máximos DES y FES del año 2007. . ...................................... 49

Tabla 6. Porcentaje de cumplimiento DES y FES del año 2007. .................... 49

Tabla 7. Identificación de los grupos de calidad. ............................................. 49

LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Cable no apantallado. ................... ....................................................... 17 Figura 2. Cable apantallado. ...................... ......................................................... 18 Figura 3. Conductor. .............................. .............................................................. 19 Figura 4. Conductor de cobre. ..................... ....................................................... 20 Figura 5. Conductor de aluminio. .................. ..................................................... 20 Figura 6. Conductor de cobre solido. .............. .................................................. 21 Figura 7. Conductor de cobre trenzado. ............ ................................................ 21 Figura 8. Pantalla Semiconductora. ................ ................................................... 23 Figura 9. Efecto sin pantalla semiconductora. ..... ............................................. 23 Figura 10. Efecto con pantalla semiconductora. .... ........................................... 24 Figura 11. Efecto del aislamiento. ................ ...................................................... 24 Figura 12. Aislamiento. ........................... ............................................................. 25 Figura 13. Estrella (100%)......................... ........................................................... 26 Figura 14. Delta (133%) .......................... ............................................................. 26 Figura 15. Pantalla electrostática. ............... ....................................................... 27 Figura 16. Efecto de la pantalla electrostática. .. ............................................... 27 Figura 17. Chaqueta. .............................. .............................................................. 28 Figura 18. Cinta 33+. ............................. ............................................................... 29 Figura 19. Cinta 23. .............................. ................................................................ 30 Figura 20. Cinta 130 C. ........................... ............................................................. 31 Figura 21. Cinta 25. .............................. ................................................................ 32 Figura 22. Cinta 24. .............................. ................................................................ 33 Figura 23. Cinta 13. .............................. ................................................................ 34 Figura 24. Seccionador subterráneo. ............... .................................................. 39 Figura 25. Ejemplo de distribución de seccionadores y transformadores. .... 40

Figura 26. Empalmes en cinta. ..................... ....................................................... 41 Figura 27. Trabajadores en cárcamo sucio .......... ............................................. 42 Figura 28. Varias empresas de servicios en el cárca mo .................................. 42 Figura 29. Varias empresas......................... ........................................................ 43 Figura 30. Deterioro del cable seco por los años. . ........................................... 44 Figura 31. Forma de asegurar correctamente la tapa para evitar robos. ........ 45

Figura 32. Transformador aéreo adaptado para la red subterránea. ............... 46

GLOSARIO

- AWG: American Wire Gauge - BUSHING: componente que aísla el conductor de un alto voltaje que pasa a través de una caja metálica. - EEP: Empresa de Energía de Pereira. - ELASTIMOLD: fabricante de codos y otros tipos de empalmes eléctricos. - EPM: Empresas Públicas de Medellín. - CHEC: Central Hidroeléctrica de Caldas. - COMPOUND: sustancia compuesta por dos o más elementos químicos unidos en una proporción fija en masa. - kCMIL: un kilo circular mil ó mil circular mil es mil veces el área de un círculo cuyo diámetro es una milésima de pulgada, y dado que una pulgada es igual a 25 mm, y el área de un círculo es igual a π *Ø²/4, donde π = número PI, y Ø² = diámetro al cuadrado; entonces 1 kcmil = 0,506 707 480 mm - MUFA: dispositivo aislante, utilizado para uniones y empalmes eléctricos. - NTC 2050: Norma Técnica Colombiana de obligatorio cumplimiento que rige el sector eléctrico en Colombia. - PAD MOUNTED: modo de instalación de transformadores sobre un lecho de cemento. - POLIETILENO RETICULADO: caucho de etileno y propileno termoestable - RETIE: Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas, que fija las condiciones técnicas que garanticen la seguridad en los procesos de generación, transmisión, transformación, distribución y utilización de la energía eléctrica en todo el territorio nacional. - XLPE: (Cross - Linked Poliethylene) polietileno reticulado – plástico, termoendurecible resistente a la humedad y retardante a la llama.

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INTRODUCCION La importancia de este trabajo radica en que permite identificar las anomalías en la red subterránea de distribución de la zona centro de la ciudad de Pereira (delimitada por la calle 12 y la calle 28 entre carreras 4ª y 10ª), permite analizar el estado actual de la red subterránea, determinar las falencias de la red ante la normatividad vigente y comparar la norma actual con las normas de otras empresas de energía de la región. Por otra parte este trabajo estimula el desarrollo de habilidades y competencias en el diagnóstico de redes subterráneas por parte de los estudiantes, además de ayudar a la EEP a tomar medidas correctivas con relación a las anomalías encontradas. Como antecedentes teóricos en la Universidad Tecnológica de Pereira, solo se tiene el trabajo de grado “sistemas eléctricos de transmisión bajo tierra” [5], en el cual se trató el tema de una manera más general enfocado hacia el cálculo de parámetros de las redes. En la Universidad Tecnológica de Pereira no se encontraron antecedentes prácticos sobre este tipo de trabajo. Objetivos buscados con la realización del trabajo.

� Objetivo general. Analizar el estado actual de la red subterránea eléctrica en una parte de la zona “centro” de la ciudad de Pereira.

� Objetivos específicos.

- Recopilar información del estado de la red. - Identificar problemas de la red. - Buscar la normatividad vigente de la red subterránea. - Analizar las falencias de la red ante la normatividad vigente. - Comparar la normatividad vigente de las EEP con normas existentes de otras empresas de la región.

En la realización de este trabajo se procedió a destapar cárcamos, caminar por ductos verificando el estado actual de la red subterránea y de esta manera identificar las diferentes anomalías. La investigación que se llevó a cabo tuvo como limitante el hecho de contar con poca información acerca del tema, pero quizás el mayor inconveniente de todos fue el área de trabajo, ya que el medio en el que se encuentra instalada la red subterránea de distribución eléctrica es un medio muy complicado, debido a la

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estreches de los cárcamos, la humedad de los mismos y lo difícil que resulta hacer cualquier tipo de reparación y cualquier tipo de medida en esta red eléctrica. La metodología empleada en la realización de este trabajo consistió en: inspecciones visuales, toma de fotografías y comparación de normas.

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1. TOPOLOGÍA DE LA RED SUBTERRÁNEA 1.1 INTRODUCCIÓN

La topología o forma lógica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros, suelos y techos del edificio. Existe un número de factores a considerar para determinar cual topología es la más apropiada para una situación dada.

En otras palabras la topología en una red es la configuración adoptada por las estaciones de trabajo para conectarse entre si.

1.2 ACTUALIZACION

Se definió por parte de la EEP la actualización de la topología para la red de distribución tanto aérea como subterránea de la ciudad de Pereira; para efectos de la investigación que se realiza en este documento, únicamente se hizo énfasis en la actualización de la topología de la red de distribución subterránea de la zona centro de la ciudad de Pereira, esto con el fin de informar los últimos cambios topológicos presentados en el sistema de distribución local por parte de la EEP.

La EEP, presenta la topología para el Sistema de Distribución Local (SDL), partiendo de la identificación de circuitos por subestación, siendo la subestación Centro, el punto de partida para la ubicación de los circuitos que conforman la red de distribución subterránea; por tal motivo la topología de la red de distribución subterránea quedó constituida de la siguiente forma:

� CIRCUITO # 1 CENTRO:

Este circuito va de la carrera 9ª a la carrera 12 entre calles 11 a 33, cubriendo los siguientes edificios: Telefónica de Pereira, Diario del Otún, Clínica Los Rosales.

Hay que mencionar que los circuitos # 1 del centro y # 1 de Dosquebradas se encuentran en la carrera 10 con calle 33 con cuchillas abiertas.


Este circuito va de la carrera 7ª a la carrera 9ª entre calles 21 a 4, cubriendo los siguientes edificios: Palacio Municipal, Corporación Financiera, Lotería del Risaralda, Iglesia Catedral.

Desde el 19 de mayo de 2007, el circuito # 2 del centro se encuentra con el circuito # 2 de Dosquebradas en la carrera 8ª con calle 21 con seccionador subterráneo abierto.

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Además desde el 19 de mayo de 2006, el circuito # 2 asume parte de carga del circuito # 2 de Ventorrillo, desde la calle 17 a la calle 4 entre la carreras 7ª y 9ª y desde el 1 de septiembre de 2007, el circuito # 2 del centro se encuentra con el circuito # 1 de Ventorrillo en la carrera 8ª entre calles 11 y 12 con seccionador aéreo abierto.


Este circuito va de la carrera 5ª a la carrera 7ª entre calles 21 y 11 cubriendo los siguientes edificios: Instituto del Seguro Social, Clínica Risaralda, Telecom, Hotel Soratama.

Desde el 19 de noviembre de 2006, el circuito # 3 del centro y el circuito # 3 de Ventorrillo se encuentran en la carrera 6ª con calle 11 con seccionador subterráneo abierto; el circuito # 3 del centro y el circuito # 3 de Dosquebradas se quedan encontrando en el seccionador de la carrera 6ª entre calles 21 y 22 frente al Concejo de Pereira con seccionador subterráneo abierto; también el circuito # 2 del centro se encuentra con el circuito # 2 de Ventorrillo en la calle 12 con carrera 6ª.


Este circuito va de la carrera 3ª bis a la carrera 5ª entre calles 10 y 12 y también desde la carrera 3ª a la 5ª entre calles 12 y 43, cubriendo los siguientes edificios: Hospital San Jorge, Instituto del Seguro Social, Clínica Risaralda, Telecom, Liga contra el Cáncer.

La carga de este circuito dado alguna eventualidad se puede trasladar a los circuitos # 1 del centro, # 2 de Dosquebradas y # 3 de Dosquebradas mediante la barra aérea de la calle 28.


Este circuito se encuentra ubicado entre la calle 11 (barrio Bavaria) y la calle 22 entre las carreras 3ª y la Avenida del Río y la calle 12 entre Avenida del Río y carrera 4ª.

Este circuito cubre al Hospital San Jorge.

Los circuitos que son totalmente subterráneos son los circuitos 2 y 3 del centro de la ciudad de Pereira, ya que los circuitos 1, 4 y 5, tienen ramales y derivaciones aéreas.

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1.3 UBICACIÓN DE LOS TRANSFORMADORES. La topología de la red de distribución subterránea de la zona centro de la ciudad de Pereira también incluye la ubicación de los transformadores que la conforman; esta ubicación está relacionada directamente con la capacidad de cubrimiento de carga que tenga el transformador; es decir, entre más capacidad de carga tenga el transformador mayor será el área de cubrimiento de éste aunque por lo general los transformadores se ubican cada cuadra. En la Tabla 1. Ubicación y carga de los transformadores. se presenta la ubicación de los transformadores de la red subterránea de energía eléctrica de la zona centro. Tabla 1. Ubicación y carga de los transformadores. CIRCUITO CODIGO DIRECCION CAPACIDAD

(kVA) No. De

Usuarios 1VE 5141 CRA 10 No 13 - 45 150 157 1CE 5142 CRA 10 No 17 - 39 300 188 1CE 5143 CRA 10 No 19B - 03 150 70 1CE 5144 CRA 10 No 20 - 45 150 71 2CE 5145 CRA 8 No 25 - 35 300 204 2CE 5146 CRA 8 No 23 - 07 150 111 2CE 5147 CRA 8 No 22 - 63 300 109 2CE 5148 CRA 8 No 20 - 63 300 76 2CE 5149 CRA 8 No 19 - 15 150 - 2CE 5150 CRA 8 No 17 - 25 500 190 2CE 5151 CRA 8 No 16 - 71 500 85 2VE 5152 CRA 8 No 15 - 55 300 169 2VE 5153 CRA 8 No 14 - 13 300 137 2VE 5154 CRA 8 No 13 - 01 150 40 2VE 5155 CRA 8 No 12 - 07 150 165 3CE 5156 CRA 6 No 25 - 38 150 151 3CE 5157 CRA 6 No 24 - 04 300 148 3CE 5158 CRA 6 No 23 - 20 150 85 3CE 5159 CRA 6 No 22 - 26 150 139 3CE 5160 CRA 6 SEGURO

SOCIAL 300 97

3CE 5161 CRA 6 No 18 - 72 300 146 3CE 5162 CRA 6 No 17 - 10 150 92 3CE 5163 CRA 6 No 16 - 38 150 123 3CE 5164 CRA 6 No 14 - 54 150 99

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CIRCUITO CODIGO DIRECCION CAPACIDAD (kVA)

No. De Usuarios

3VE 5165 CRA 6 No 13 - 78 150 110 3VE 5166 CRA 6 No 12 - 20 150 118 2CE 5167 CRA 6 No 21 - 54 300 119 2CE 5168 CRA 6 CONCEJO

MUNICIPAL 150 53

2CE 5169 CRA 6 No 15 - 14 150 108 1VE 5170 CRA 10 No 12 - 39 150 81 1CE CRA 10 CALLE 19

PALACIO NACIONAL 150 -----

1CE CRA 10 CALLE 16 PLAZA CIVICA A. P.

15 -----

1CE CRA 10 CALLE 17 PLAZA CIVICA A. P.

15 -----

1CE CRA 10 CALLE 17 PLAZA CIVICA

EVENTOS

225 -----

CE: Circuito subestación Centro VE: Circuito de la subestación Ventorrillo.

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2. CARACTERÍSTICAS DE LOS CABLES SUBTERRÁNEOS EN LA CIUDAD DE PEREIRA

2.1 INTRODUCCIÓN La materia está compuesta de muchos átomos dispuestos de una manera particular de acuerdo al material. Por ejemplo los metales, los cuales tienen un gran número de electrones libres que pueden moverse a través de él. Estos materiales tienen la facilidad de transmitir carga de un objeto a otro y se llaman conductores. La principal diferencia entre los cables aéreos y los cables subterráneos es quizás el aislamiento ya que los cables subterráneos no pueden ser desnudos; esto debido a que están permanentemente en contacto con el agua y la tierra, a que hay poco espacio dentro de los cárcamos y ductos y al peligro de ser líneas de mayor facilidad de acceso que las aéreas. 2.2 CONSTITUCIÓN DE LOS CABLES SUBTERRÁNEOS. Cada cable puede estar provisto de uno, dos, tres o cuatro conductores. Anteriormente se empleaban en las líneas monofásicas y trifásicas conductores concéntricos, pero por las dificultades de fabricación y aislamiento cayeron en desuso fabricándose exclusivamente en la actualidad con conductores trenzados o arrollados en hélice. 2.3 TIPOS DE CABLES

2.3.1 Cables no apantallados

Es un cable que carece de la pantalla semiconductora, por lo tanto no ofrece gran protección al personal ni la capacidad de mantener un campo eléctrico radial y uniforme, es clasificado en el rango de 600 V a 8 kV.

Figura 1. Cable no apantallado.

Conductor Aislamiento

Conductor

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2.3.2 Cables apantallados Se caracteriza por crear una superficie equipotencial para obtener un campo eléctrico radial en el dieléctrico. El cable apantallado también tiene la ventaja de estar blindado contra potenciales inducidos por campos eléctricos externos y contar con una protección para el personal, mediante su conexión efectiva en tierra. Este tipo de cables se usa en rangos mayores o iguales a 5 kV. Figura 2. Cable apantallado.

Los principales elementos de los cables apantallados son:

� Conductor: Es un material que tiene la facilidad de transmitir carga de un objeto a otro, es el principal componente de los cables.

� Pantalla semiconductora: Se coloca inmediatamente sobre el conductor,

tiene por objeto uniformar el gradiente de potencial eléctrico en la superficie del conductor eliminando las distorsiones del campo eléctrico debidas a las protuberancias constituidas por los hilos de la capa exterior. El uso de materiales semiconductores se debe a que en esta forma se reduce la intensidad de las cargas eléctricas que pueden producir ionización, con respecto a la que se tendrá si se utilizasen cubiertas metálicas.

� Aislamiento: Es un material que se resiste al flujo de carga, algunos ejemplos de aislante son la ebonita, el plástico, la mica, la baquelita, el azufre y el aire.

� Pantalla electrostática: Es una capa conductora colocada sobre el aislamiento y conectada a tierra, que tiene por objeto principal crear una superficie equipotencial para obtener un campo eléctrico radial en el dieléctrico.

Aislamiento Pantalla electrostática

Conductor

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2.4 PARTES CONSTITUTIVAS DE LOS CABLES Los componentes básicos de los cables subterráneos son: 2.4.1 Conductor. Es el componente del cable encargado de conducir la corriente entre dos puntos de la instalación. Para EEP las redes de distribución primaria (13,2 kV) y subtransmisión (33 kV) utilizarán cables de media tensión de cobre, con blindaje sobre el conductor en polietileno semiconductor reticulado, aislamiento en polietileno reticulado (XLPE), pantalla metálica en cinta o en hilos de cobre y una cubierta exterior en PVC retardante a la llama. La temperatura de operación de los cables será 90 ºC.

Figura 3. Conductor.

Los aspectos más importantes a tener en cuenta en el conductor son los siguientes: - Materiales - Forma. - Calibre. - Flexibilidad.

� Materiales.

Por lo general el material de los conductores de los cables son sólo dos: cobre y aluminio; sin embargo para las redes subterráneas de la ciudad de Pereira según EEP S.A. -E.S.P., sólo se permite el uso del cobre, aunque este material tenga un costo mayor que el aluminio.


Pantalla

Semiconductiva

del conductor

Conductor Chaqueta

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Figura 4. Conductor de cobre. Cobre:

- Altamente conductivo. - Muchos años de servicio confiable. - Muy utilizado en aplicaciones industriales

Figura 5. Conductor de aluminio.

* Aluminio: - Mucho más liviano que el cobre. - Coeficiente de expansión mayor que el cobre. - Su superficie se oxida rápidamente. - Muy utilizado por empresas de energía eléctrica.

� Forma de los conductores. La forma de los conductores es muy importante para efectos del voltaje y la corriente por tal razón para EEP los cables a emplearse deberán cumplir la Norma NTC-2186: “Electrotecnia. Alambres y Cables Aislados con Polietileno Reticular Termoestable para Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica” y la NTC-2187: “Conductores de Cobre Redondos. Cableado Concéntrico Compactado”. Por lo tanto la forma del conductor empleado por EEP es trenzado con siete hilos de cobre suave comprimido.

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Figura 6. Conductor de cobre solidó. * Sólido: - Calibres pequeños. - Baja tensión.

Figura 7. Conductor de cobre trenzado.

* Trenzado: - Mayor conductividad a igual diámetro. - Flexibilidad. - Concéntrico, comprimido, Compactado, anular, segmental

� Calibres.

Al cable se le asigna un número de calibre para clasificarlo por tamaño o grosor. La medida más común para el tamaño del cable eléctrico es la American Wire Gauge (AWG), entre más bajo sea el número del calibre del cable, más grande es el diámetro del cable y mayor su capacidad de conducir corriente.

Los calibres mínimos en las redes subterráneas de las EEP S.A. -E.S.P. son los que aparecen en la Tabla 2. Calibre mínimo según tensión.

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Tabla 2. Calibre mínimo según tensión.

Tensión de la red Calibre mínimo

220 V No. 2 AWG

13,2 kV No. 1/0 AWG

33 kV No. 1/0 AWG

� Flexibilidad de los cables. La flexibilidad en los cables eléctricos viene determinada por dos aspectos básicos que son: a) Su función y comportamiento durante su servicio b) Facilitar la labor durante la instalación. A continuación se explican estos dos aspectos:

a) La primera se debe definir como CABLES FLEXIBLES PARA USOS MÓVILES, es decir, cables que en su funcionamiento ordinario alimentan equipos móviles, por lo que su comportamiento no debe restarles maniobrabilidad, tener una larga vida útil y sobre todo, prestar un alto grado de seguridad para las personas y el entorno.

EEP menciona con respecto a la flexibilidad de los cables que “todos los materiales a emplearse en las redes en el área de influencia de la Empresa deberán estar normalizados y certificados por organismos autorizados por la SIC (Superintendencia de Industria y Comercio), según el RETIE”; algunos de estos materiales pueden ser el neopreno que es un hule sintético de bajas propiedades dieléctricas pero superior a los elastómeros y su gran flexibilidad se usa principalmente en forros o cubiertas de cables aislados con otros elastómeros. Sin embargo este primer aspecto no se cumple para EEP ya que los cables a utilizar no van a alimentar equipos móviles ya que los equipos a utilizar en la red subterránea son dispositivos tales como los transformadores y los seccionadores que deben ser de tipo PAD MOUNTED. b) El segundo aspecto es de orden práctico, consistiendo básicamente en la sustitución de los conductores rígidos por conductores flexibles. Es evidente que facilita la labor al instalador durante el tendido de los cables en cualquiera de sus modalidades, sobre todo en lugares dificultosos, de poca amplitud, etc. Este aspecto tampoco es considerado por EEP, sin embargo debería ser considerado ya que la red subterránea de distribución eléctrica de la ciudad de

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Pereira es un lugar complejo para trabajar ya que es de poca amplitud y el cable seco utilizado no se puede manipular con facilidad.

2.4.2 Pantalla semiconductora. La pantalla semiconductora se utiliza para evitar concentraciones de voltaje en los intersticios existentes entre los hilos del conductor y el aislamiento, y evitar así, descargas parciales en esa área por ionización del aire. La pantalla semiconductora del conductor se utiliza también para uniformizar el campo eléctrico en la periferia del conductor. Figura 8. Pantalla Semiconductora.

Figura 9. Efecto sin pantalla semiconductora.

Aislamiento

Pantalla electrostática Pantalla Semiconductiva del conductor Conductor

Chaqueta

24

Figura 10. Efecto con pantalla semiconductora.

Apantallado campo eléctri co uniforme 2.4.3 Aislamiento. Material cuya función es aislar de la tierra, la tensión aplicada al conductor. Figura 11. Efecto del aislamiento.

Aislamiento

Conductor

Líneas de campo

Eléctrico

Pantalla Semiconductiva

del conductor

Líneas equipotenciales

80 %

100 %

60 %

40 %

20 %

Aislamiento

Conductor

Líneas de campo Eléctrico

Pantalla Semiconductiva

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Figura 12. Aislamiento.

Algunos materiales de aislamiento son: - Aislamiento sólido; butilo, silicona, EPR, XLPE, polietileno, cloruro de polivinilo, etc. - Aislamiento laminado; papel impregnado en aceite, cambridge barnizado, etc. 2.4.3.1 Sistemas de aislamiento.

� Nivel 100 %: - Tiempo para desenergizar una sección con falla a tierra: Un minuto. - Provistos con sistemas de protección como el que ofrece la pantalla electrostática y la pantalla semiconductora.

� Nivel 133 %: - Tiempo para desenergizar una sección con falla a tierra: Una hora. - Especialmente diseñados para sistemas no aterrizados. Este nivel de aislamiento es el que se debería usar según la normatividad de EEP actualizada en el año 2007

� Nivel 173 %: - Tiempo para desenergizar una sección con falla a tierra: Indefinido. - Recomendados para sistemas aterrizados resonantes los cuales consisten en una conexión a tierra a través de un reactor, cuya reactancia es de un valor tal que, durante un falla de fase a tierra, la corriente inductiva a la frecuencia del sistema que circula a través del reactor neutraliza sustancialmente a la componente capacitiva a la frecuencia del sistema de la corriente de falla a tierra.

Nota: En un sistema aterrizado resonante, la corriente residual en la falla se limita, a tal grado que, una falla con arco en el aire por lo general se auto extingue.


Pantalla

Semiconductiva

del conductor

Conductor

Chaqueta

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B

A

C

Figura 13. Estrella (100%) Figura 14. Delta (133%)

2.4.4 Pantalla electrostática Las principales funciones de la pantalla electrostática son:

A

B

C

27

• Confinar el campo eléctrico. • Obtener una distribución radial simétrica de concentraciones de voltaje

dentro del dieléctrico. • Proteger el cable de potenciales inducidos. • Limitar la radio-interferencia. • Reducir el riesgo de electrocución. • Aterrizar corrientes de falla y/o fuga.

Figura 15. Pantalla electrostática.

Figura 16. Efecto de la pantalla electrostática.

Aislamiento

Pantalla Electrostática

Pantalla

Semiconductiva

Conductor

Chaqueta

28

2.4.5 Chaqueta. Las principales funciones de la chaqueta son: 1. Proveer protección mecánica al cable según la condición de aplicación correspondiente. 2. Proveer sello seguro contra humedad bajo la condición de aplicación requerida. 2.4.5.1 Material de la chaqueta. Los materiales utilizados para la chaqueta en los cables subterráneos son: * Goma (Neopreno) * Termoplástico (PVC) * Plomo Figura 17. Chaqueta.

2.4.6 Cintas. Aunque las cintas no hacen parte de la estructura de los cables subterráneos como tal, si realizan una función muy importante en el momento de realizar un empalme, un aislamiento o simplemente reemplazando alguna parte del conductor que se encuentre deteriorada. En el mercado se encuentran gran cantidad de tipos de cintas para cables subterráneos, esto dependiendo del tipo de trabajo que se requiera realizar; a continuación se describen algunos tipos de cintas que se utilizan en la red subterránea de la ciudad de Pereira:

Aislamiento Pantalla

electrostática

Pantalla

Semiconductora

del conductor

Conductor

Chaqueta

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� Cinta súper 33+ Figura 18. Cinta 33+.

La cinta súper 33+ o cinta eléctrica de vinilo, esta especialmente diseñada para aislamientos primarios de baja tensión (600V) y como cubierta protectora de cables de media y alta tensión. Entre sus beneficios se encuentran:

- Alta resistencia dieléctrica garantizando un correcto aislamiento a baja tensión, que implica ahorro en costos para el usuario final.

- Debido a su alta resistencia a la intemperie se utiliza óptimamente como cubierta protectora de empalmes y terminales de media y alta tensión.

- Su extraordinaria flexibilidad y adhesión le permite adaptarse a las diferentes formas de los empalmes y su memoria elástica proporciona un encintado fuerte.

Entres sus características se encuentran:

- Autoextinguible. - Resistencia a la intemperie. - Temperatura de operación: -18ºC a 105ºC. - Rigidez dieléctrica:> 1250 V/milésima de pulg. - Resistencia de aislamiento:> 10 Megaomhs. - Elongación: 250%.

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- Tensión ruptura: 15 Libras/pulg. - Adhesión al acero: 28 oz/pulg. - Adhesión al respaldo: 22 oz/pulg. - Dimensiones: 19 mm x 20 m (3/4 pulg. x 66).

� Cinta número 23 Figura 19. Cinta 23.

La cinta número 23 o cinta aislante de caucho para media tensión, es una cinta de caucho para aislamiento eléctrico primario en empalmes de alta tensión: puede usarse como aislamiento en baja tensión y en alta tensión hasta 69000V. Compatible con todos los aislamientos sólidos de cables. Entres sus características se encuentran:

- Autofundente. - No vulcanizable. - Es compatible con todos los aislamientos sólidos. - Elongación del 1000%. - Sus propiedades físicas y eléctricas no se ven afectadas por el grado de.

elongación. - Dimensiones: 18 mm x 9,1 m.

31

� Cinta número 130 C Figura 20. Cinta 130 C.

La cinta número 130C o cinta de caucho para media tensión, es una cinta para aislamiento eléctrico primario en baja y alta tensión hasta 69000V, no tiene Liner o separador como la cinta número 23. Al igual que esta última es un excelente sello contra la humedad en conexiones eléctricas. Entre sus características se encuentran:

- Autoconformable. - No vulcanizable. - Retardante al fuego. - Alta conductividad térmica. - Elongación del 1000%. - Sus propiedades físicas y eléctricas no se afectan por el grado de

elongación. - Compatible con todos los aislamientos sólidos. - Dimensiones: 19 mm x 9,1 m

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� Cinta número 25 (trenza metálica para conexiones a tierra) Figura 21. Cinta 25.

La cinta número 25 se utiliza para conexiones a tierra, en empalmes y terminaciones de cables apantallados. Entre sus beneficios se encuentran:

- proporcionar continuidad a la pantalla de los cables de media tensión. - Puestas a tierra para conexiones móviles.

Entre sus características se encuentran:

- Trenza metálica de hilos de cobre estañado No. 30AWG. - Espesor: 2,38 mm. - Capacidad eléctrica igual que el cable No. 6AWG. - Dimensiones: 12 mm x 7,6 mm.

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� Cinta número 24 Figura 22. Cinta 24.

La cinta 24 o de apantallamiento, se utiliza para dar continuidad a la pantalla electrostática de los cables apantallados en empalmes. También puede usarse para rellenar el área de los conectores en cables aislados en aceite. Entre sus características se encuentran:

- Resistividad: 0,30 ohm/m, equivale a 2 cables de cobre No. 36AWG. - Cinta metálica de tejido trenzado y abierto en forma de cable plano. - Cinta de cobre estañado muy conformable, resistente al fuego, a los

aceites y a la corrosión. - Es compatible con todos los materiales de empalmes y terminaciones de

alta tensión. - Dimensiones: 25,4 mm x 4,5 m.

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� Cinta Número 13 Figura 23. Cinta 13 .

La cinta número 13 o cinta eléctrica semiconductora, es un cinta que se utiliza para prolongar la capa semiconductora de de cables apantallados en empalmes y terminaciones de media y alta tensión. Entre sus características se encuentran:

- Estable a temperaturas elevadas (130ºC/266ºF) - Cinta negra de caucho - Autofundente - Altamente conformable - No es vulcanizable y su conductividad es estable en un amplio rango de

temperaturas. - Posee un separador (Liner) para evitar que se funda una capa con la otra. - Dimensiones: 19 mm x 4,57 m

2.4.6.1 Uso de las cintas Para dar una visión más general de la utilización de las cintas eléctricas en la red subterránea de la ciudad de Pereira, a continuación se trata un ejemplo: si ocurre un fallo a tierra en la red subterránea que provoca un daño en las capas del cable seco y en la cual el conductor no sufrió daños, se procede a retirar la capa más

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interna del cable seco dañado y cambiarla por cinta Número 13 (Figura 23. Cinta 13.), la cual prolongara la capa semiconductora del cable seco para que de esta manera se eviten las descargas parciales en esa área por ionización del aire, ya cuando se hayan aplicado las capas necesarias de la cinta número 13 se procederá a aplicar alrededor de 2 rollos de cinta número 23 (Figura 19. Cinta 23.) ó 130 (Figura 20. Cinta 130 C.) por línea la cual reemplazará el aislamiento primario dañado, cuando se haya aplicado la cinta número 23 ó 130, se procederá a aplicar la cinta número 24 (Figura 24. Seccionador subterráneo.) la cual reemplazará la pantalla electrostática lo que permitirá confinar el campo eléctrico y disminuir el riesgo de electrocución, además de otras funciones ya mencionadas con respecto a la pantalla electrostática, finalmente cuando se hayan aplicado las capas de la cintas referidas anteriormente, se procederá a aplicar la cinta número 130 la cual reemplazará la chaqueta evitando así esfuerzos mecánicos que puedan dañar el cable. Se recomienda aplicar una serie de capas de una quinta cinta llamada cinta eléctrica de vinilo ó cinta número 33+ (Figura 18. Cinta 33+.), para garantizar un encintado final compacto y fuerte, esto debido a su buena elongación, a su adhesión y a su memoria elástica. En el caso de que en la falla ocurrida se rompa el cable por completo y dependiendo de la distancia, en ese caso se procederá a empalmar las partes separadas con un conector y se aplica todo el proceso anterior de las cintas eléctricas, dado que este método resulta mucho más económico que reemplazar todo el cable dañado.

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3. PROBLEMAS TÍPICOS DE LA RED ELÉCTRICA SUBTERRÁNE A TENIENDO EN CUENTA LA NORMATIVIDAD DE EEP

3.1 INTRODUCCIÓN Este capítulo se ha realizado con el fin de conseguir un análisis del estado actual de la red subterránea de distribución eléctrica de la ciudad de Pereira, y parte de este análisis consiste en comprobar si dicha red cumple o no con algunos aspectos del reglamento de conexión de redes subterráneas el cual se encuentra en la normatividad de la EEP, la cual fue actualizada en el año 2007. Partiendo del hecho de que además de su alto costo, la dificultad de la localización de las fallas, el complicado mantenimiento y el hecho de estar expuesta a la humedad y a los roedores; una red de distribución subterránea, también tiene otros problemas típicos, estos problemas típicos provocan discontinuidad en el servicio de energía eléctrica y provocan una serie de daños en aparatos eléctricos en instalaciones tanto residenciales como comerciales; dichas instalaciones eléctricas, se encuentran en su mayoría en pleno centro de la ciudad de Pereira, sobre todo las instalaciones de redes de distribución para cargas comerciales, y es en esta zona precisamente en donde opera la red subterránea. De modo que el comercio se ve muy afectado cuando hay un daño en la red subterránea en la ciudad de Pereira, y teniendo en cuenta que las zonas de comercio por lo general necesitan de un servicio de energía constante dado las características de las cargas que allí se manejan, si ocurre un daño en la red subterránea cuya reparación dure muchas horas esto se ve reflejado en pérdidas económicas, que los comerciantes muchas veces no tienen como reponer; es por esta razón que los daños que ocurren deben tener una reparación relativamente corta, sin embargo la corta duración de la reparación no implica una reparación deficiente. Pero hay que destacar que el servicio de energía eléctrica de la red subterránea en la ciudad de Pereira es bastante eficiente, ya que la mayoría de las contingencias que ocurren en las redes aéreas, no ocurren en las redes subterráneas; por tal razón los daños que más se reportan en EEP son daños en redes aéreas, y esto obviamente es un gran alivio para los comerciantes debido al problema de la continuidad del servicio para las cargas comerciales que ya se mencionó con anterioridad. Gracias a la información suministrada por el centro de control de EEP ubicado en la calle 19 #12 - 69 (centro comercial Fiducentro), se corrobora que la red subterránea es muy segura tanto para prestar el servicio, como para las personas que lo manipulan y obtienen sus beneficios de él; esto además de ser un sistema muy estético, ya que no se nota a simple vista como en las redes aéreas. A pesar de que el sistema de redes subterráneas en la ciudad de Pereira es muy seguro en todos los aspectos hay que mencionar que sí ocurren daños esporádicamente, algunos de ellos se muestran en la tabla suministrada por el centro de control de EEP (ver Tabla 3. Fallos de la red subterránea en el año 2007.); entre los daños

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más comunes están: imperfectos de cable o imperfectos de empalme que pueden ser de fabricación, manipulación del cable ya que el cable seco no se puede encorvar, los roedores comen el cable seco ya que este no se coloca en tubos de PVC y se tienden en el piso, personas inescrupulosas que entran al cárcamo sin saber que este posee alta tensión, la vida útil del cable, la cual es de 20 años, problemas en los empalmes de elastimold y el robo del cable ya que los cárcamos en la ciudad de Pereira no cuentan con un buen cerrojo. Tabla 3. Fallos de la red subterránea en el año 20 07.

UBICACIÓN ACTIVO ELEMENTO CAUSA – EFECTO

Subestación Centro 3CE* Circuito

Se presenta disparo y señaliza sobrecorriente a tierra, sin causa

conocida.

Subestación Centro 3CE Circuito

Se presenta disparo y reconexión del circuito con señal 50R-S-T-N

con causa desconocida.


Se presenta disparo con señal R-S-T-N sin causa conocida. Se

reconecta en el mismo minuto por función de auto recierre.


Se presenta disparo rechaza recierre automático señalizando

sobrecorriente instantánea a tierra fases R-S y T sin causa conocida


Dispara y reconecta por acción de autorecierre, señalizando

sobrecorriente de falla a tierra


Se presenta disparo del circuito señalizando sobrecorriente fase T,

reconecta en el mismo minuto.

Subestación Centro

3CE Circuito Dispara la línea señalizando fallo a tierra, sin causa conocida.

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UBICACIÓN ACTIVO ELEMENTO CAUSA – EFECTO


Dispara circuito señalizando tierra y disparo, dispara sin causa

conocida.


Disparo del circuito con señalización relé de S/I fallo a tierra,

ocasionado por cable seco de transformador en mal estado en

carrera 7 No 19-20 Hotel Soratama.


Dispara el circuito con señalización de S/I en fase R y tierra

instantáneo, rechaza a la función de autorecierre, 05:53 Se hace un ensayo al cierre rechazando con

igual señal. Se normaliza el circuito con el seccionador de la 16 con 6ta abierto. La causa del Disparo fue por daño de Aguas y Aguas en el

cárcamo sobre la Calle 14 con Cra6.


Dispara el circuito al cerrar el seccionador de la Calle 14 con

Cra6 * CE: Centro

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3.2 UTILIZACIÓN DE LOS SECCIONADORES SUBTERRÁNEOS . (Forma de aislar un daño en la red subterránea) Figura 24. Seccionador subterráneo.

En cuanto a los daños hay que mencionar también que si el daño ocurre en un empalme, en ese momento sale el circuito y se procede a abrir el seccionador (Figura 24. Seccionador subterráneo.) (dispositivo mecánico capaz de mantener aislada una instalación eléctrica de su red de alimentación según una norma) y posteriormente se cierra el circuito, teniendo en cuenta que en la red subterránea de la ciudad de Pereira, los seccionadores se ubican cada 2 cuadras lo cual es otra ventaja de la red subterránea, ya que ella cuenta con varios seccionadores, en el momento que se presente alguna falla si sale un circuito se alimenta por otro circuito de otra subestación de esta forma se cumplen con los indicadores de calidad del servicio DES y FES, ya que se minimiza la frecuencia de las fallas, pero sobretodo la duración de las mismas; en conclusión cuando se abre el seccionador se puede desenergizar el sector afectado sin desenergizar los demás sectores que se encuentran con servicio de energía para poder trabajar en él.

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Ejemplo: Figura 25. Ejemplo de distribución de seccionadores y transformadores.

En la (Figura 25. Ejemplo de distribución de seccionadores y transformadores.) se observa una parte de la red subterránea de distribución eléctrica, en la cual se encuentran los circuitos centro y ventorrillo en el seccionador siguiente a TR6 el cual está normalmente abierto S4 normalmente abierto, si se produce un fallo en un transformador, por ejemplo el TR3 se debe seguir el siguiente procedimiento:

- Si el daño no alcanza la red sino solo el equipo, se abre el seccionador S2 por un corto periodo, se procede a desconectar el conector en T del transformador, luego de lo cual se procede a cerrar el seccionador S2 quedando por fuera de servicio solo el transformador.

- Si el daño alcanza parte de la red principal, se procede a abrir el seccionador S2, se conecta el circuito centro y se abre el seccionador S3 para dejar aislado el daño, luego se cierra el seccionador S4 para alimentar el área que queda sin servicio por el circuito ventorrillo, quedando solo el área con problemas fuera de servicio.

3.2.1 Problema de los empalmes. El principal problema de los empalmes (Figura 26. Empalmes en cinta. ) es la humedad, por tal razón ni siquiera el recubrimiento que se hace con las cintas para cables es suficiente cuando ocurren aguaceros y por cualquier hendidura expuesta se puede filtrar el agua y provocar cortocircuitos y en general, daños en los aislamientos del cable de la red subterránea. En cuanto a esto la normatividad de EEP menciona que “Los cables a extenderse no tendrán más empalmes de los

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especificados en el diseño presentado a la Empresa y aprobado por ésta”, y que “En ningún caso se permitirá que un empalme quede dentro de un ducto”. Figura 26. Empalmes en cinta.

3.2.2 Problema de la suciedad y la acumulación de c ables También hay que mencionar que las cámaras, los cárcamos y los ductos en la ciudad de Pereira son muy estrechos, sucios (Figura 27. Trabajadores en cárcamo sucio) y además poseen gran cantidad de cables de otras empresas de servicios (Figura 28. Varias empresas de servicios en el cárcamo y Figura 29.Varias empresas) tales como: las empresas de telecomunicaciones, las empresas de acueducto y alcantarillado y las empresas de servicios de televisión entre otras; esto hace que el acceso a los cárcamos y a los ductos sea aún más complicado ya que el espacio de maniobra de los trabajadores de EEP en la parte de redes subterráneas, es muy reducido para trabajar cómodamente en estos lugares. En cuanto a esto la normatividad de EEP menciona que “No se permiten contactos entre los ductos para energía eléctrica con los de otros servicios como agua, gas, etc. En lo posible no deberá haber acercamientos menores a 80 cm. y el ducto eléctrico será el más profundo”.

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Figura 27. Trabajadores en cárcamo sucio

Figura 28. Varias empresas de servicios en el cárca mo

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Figura 29.Varias empresas

En la Figura 29.Varias empresas se observa cómo mientras el cable seco pasa por el ducto, un tubo que transporta otro servicio es colocado justo al lado de este sin respetar las distancias mínimas de seguridad. 3.2.3 Problema de los roedores y la durabilidad del cable. Otro de los problemas ya mencionados es el de los animales; ya que los roedores poseen gran habilidad para maniobrar en estos lugares, además que estos lugares prácticamente se convierten en su habitad natural; y dado que el cable seco se tira en el piso, estos animales empiezan a comérselo, rompen la chaqueta del cable, llegan hasta la pantalla electrostática, el aislamiento, el semiconductor y finalmente el conductor provocando el cortocircuito y por consiguiente la falla en la red subterránea; es de saberse que los animales como las ratas poseen unos dientes bastante resistentes, capaces de romper casi cualquier material y por tal razón pueden causar grandes daños en las redes subterráneas. Dada la suciedad de los cárcamos hay que mencionar que aparte de las ratas también se encuentran allí otros animales tales como: cucarachas, culebras, abejas, arañas; que tal vez no causen tanto daño como las ratas pero que si pueden llegar a ser una molestia a la hora de realizar una reparación en un cárcamo. En cuanto a esto la normatividad de EEP menciona que, “No se admite la instalación de cables sobre el nivel del suelo terminado; entendiendo por suelo terminado el que habitualmente es pisado por las personas”.

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En cuanto a los años de uso el cable seco esta previsto para durar aproximadamente 20 años, sin embargo hay que decir que en algunos sectores de la red subterránea en la ciudad de Pereira, existe conexión de cable seco que lleva alrededor de 25 años lo cual pude desencadenar en fallas en dicha red debido al deterioro (Figura 30. Deterioro del cable seco por los años.) de estos cables y a su uso excesivo en condiciones de humedad, sobrecorriente, sobretensión entre otros aspectos. Figura 30. Deterioro del cable seco por los años .

3.2.4 Problema de los robos de cable y tapas de se guridad.

La inseguridad en las calles ha hecho un blanco apetecido por los ladrones a las tapas que protegen las cámaras de los servicios públicos, por tal motivo se ha vuelto una necesidad protegerlas del constante robo del que son víctimas, se recomienda construir cámaras con protecciones para que la gente no se meta en ellas, ya que en otras ciudades esta idea se ha implementado con muy buenos resultados. Este robo de tapas ha ocasionado grandes pérdidas, ya que estas son vendidas como chatarra o en caso contrario son destruidas para robar el cable, parte de la protección que se usa con más frecuencia es la de proceder a arreglarlas con soldadura además de asegurarlas con cadenas a una viga interna. Todo esto ha hecho que la remoción de una de las tapas sea una tarea algo complicada pues muchas veces es necesario usar soldadura para lograr abrirlas y nuevamente

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volver a cerrarlas, con respecto a esto las normas citan que “Los cárcamos estarán provistos de tapas fácilmente manejables, reforzadas con hierro y antideslizantes”, como se muestra en la Figura 31. Forma de asegurar correctamente la tapa para evitar robos. Figura 31. Forma de asegurar correctamente la tapa para evitar robos.

3.2.5 Problema de la manipulación del cable y la ut ilización de los elementos y dispositivos eléctricos. En la manipulación de los cables, se cometen algunos errores cuando se está trabajando bajo condiciones muy incómodas y por lo tanto algunas veces el trabajo en las redes subterráneas no sale tan bien como debería; sin embargo, las fallas por defectos de fabricación, mala utilización de los calibres y errores en los empalmes, son los menos comunes de todas las fallas que se puedan presentar en las redes subterráneas de distribución en la ciudad de Pereira; pero estos errores antes mencionados están estrechamente relacionados con el bajo presupuesto con el que cuenta EEP y esto añadido a la incomodad del trabajo, EEP se ha visto obligado a utilizar algunos elementos y dispositivos que suplen la función de otros para cumplir con el objetivo de llevar energía eléctrica a la ciudad de Pereira, así sea que dichos elementos y dispositivos no sean los adecuados según la normatividad vigente. Un ejemplo claro de un fallo de EEP con respecto a la red subterránea de la ciudad de Pereira y que no cumple con su normatividad correspondiente es el montaje de un transformador (Figura 32. Transformador aéreo adaptado para la red subterránea.) el cual es de uso aéreo y se instaló como un trasformador

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subterráneo, dicho equipo se encuentra ubicado en la plaza Cívica Ciudad Victoria en la calle 17 con carrera 8, de la Ciudad de Pereira. Por tal razón dicha instalación eléctrica representa una violación a la normatividad de la Empresa de Energía de Pereira, según la cuál los transformadores subterráneos deben ser tipo PAD MOUNTED. El transformador aéreo se adecuó como un transformador subterráneo utilizando cable seco en el primario a 13,2kV encintando los bornes del lado primario incluyendo los aisladores de porcelana, este mismo proceso se repitió en el secundario a 240V encintando las partes metálicas garantizando un mejor aislamiento y de esta manera prestando un servicio provisional. La instalación de este trasformador aéreo se debió a una falla que dejó fuera de servicio al transformador subterráneo, las protecciones de dicho transformador aéreo siguieron sirviendo, lo único que se reemplazó fueron los fusibles que se encuentran en las mufas o botellas que hacen las veces de los cortacircuitos o cañuelas en las redes subterráneas, por lo tanto lo que se hizo fue adaptar estas protecciones al transformador aéreo para que de esa forma se cumpla con el objetivo de no dejar sin servicio a los clientes, a pesar de no contar con un transformador inicialmente adecuado para prestar dicho servicio. Figura 32. Transformador aéreo adaptado para la red subterránea.

3.4 PROCEDIMIENTO DE SEGURIDAD EN REPARACIÓN DE DAÑOS EN LAS REDES SUBTERRÁNEAS.

Siempre que ocurra un daño o se vaya a realizar un mantenimiento en la red subterránea de Pereira, se procede a abrir el cárcamo y se deja pasar un tiempo prudencial, para luego ingresar al cárcamo y verificar que no estén saliendo gases tóxicos que pueden atentar contra la salud de los trabajadores, ya que como mínimo deben ingresar al cárcamo dos personas, en el momento de estar en el cárcamo hay que tener mucho cuidado de no pisar el cable seco o las redes de alta tensión que se encuentren en este sitio, se deben usar guantes de caucho o

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aislantes para todo el trabajo de reparación que se va a realizar, antes de operar un seccionador se debe verificar por la mirilla que el nivel de aceite sea el normal, ya que si esto no es así el seccionador no se debe operar; cuando se daña un fusible, antes de cambiarlo hay que verificar también que no hayan filtraciones de aceite en las botellas, las cuales hacen las veces de las cañuelas en la red subterránea, en el caso de que hayan filtraciones de aceite en las botellas, se debe abrir el seccionador más próximo para poder cambiar el fusible y finalmente cerrar el seccionador. 3.4 INDICADORES DES Y FES.

� Indicador de Duración Equivalente de las Interrupciones del Servicio (DES) Es el tiempo total, medido sobre los últimos doce (12) meses, en que el servicio es interrumpido en un circuito. Los operadores de red deben calcular el Indicador DESc mensualmente para cada Circuito, de acuerdo con la siguiente expresión:

DES t ic

i

NTI

= ∑=

( )1

Donde: DESc: Sumatoria del tiempo en horas de las interrupciones del servicio en un

circuito, durante los últimos doce (12) meses. i: Interrupción i–ésima. t(i): Tiempo en horas de la interrupción i–ésima. NTI: Número Total de Interrupciones que ocurrieron en el circuito durante los

últimos doce (12) meses.

� Indicador de Frecuencia Equivalente de las Interrupciones del Servicio (FES)

Mide la confiabilidad de un STR y/o SDL como el número de interrupciones que presenta un circuito durante los últimos doce (12) meses. Los operadores de red deben calcular el indicador FESc mensualmente para cada circuito, de acuerdo con la siguiente expresión:

FES NTIc = Donde:

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FESc: Sumatoria del número de veces que el servicio es interrumpido en un circuito, durante los últimos doce (12) meses.

Las otras variables mantienen el mismo significado que en la expresión anterior. A continuación se muestran los indicadores DES y FES de la red subterránea de distribución eléctrica de EEP en el año 2007 por trimestres. Tabla 4. DES y FES del año 2007.

CIRCUITO DES 1ER TRIMESTRE TOTAL FES 1ER TRIMESTRE TOTAL

2CE 0,00 0,00 1,70 1,70 0,00 0,00 4,00 4,00 3CE 0,00 0,00 0,20 0,20 0,00 0,00 2,00 2,00

CIRCUITO DES 2DO TRIMESTRE TOTAL FES 2DO TRIMESTRE TOTAL

2CE 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 - 0,00 0,00 3CE 0,00 0,50 0,58 1,08 0,00 2,00 1,00 3,00

CIRCUITO DES 3ER TRIMESTRE TOTAL FES 3ER TRIMESTRE TOTAL

2CE 1,72 0,03 0,00 1,75 3,00 1,00 0,00 4,00 3CE 0,12 0,03 1,65 1,80 1,00 1,00 2,00 4,00

CIRCUITO DES 4TO TRIMESTRE TOTAL FES 4TO TRIMESTRE TOTAL

2CE 0,80 0,00 0,52 1,32 2,00 0,00 1,00 3,00 3CE 0,80 1,53 0,17 2,50 2,00 1,00 1,00 4,00

En la siguiente tabla se muestran los valores máximos establecidos por trimestre para el DES y el FES en el año 2007.

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Tabla 5. Valores máximos DES y FES del año 2007.

VALORES MAXIMOS ADMISIBLES APLICADOS POR LA EEP EN EL AÑO 2007

GRUPO DE CALIDAD

TRIMESTRE 1 TRIMESTRE 2 TRIMESTRE 3 TRIMESTRE 4 DES FES DES FES DES FES DES FES

1 2,75 6 2,75 6 2,75 6 2,75 8 2 4,75 11 4,75 11 4,75 11 4,75 11 3 7,25 12 7,25 12 7,25 12 7,25 15 4 9,75 14 9,75 14 9,75 14 9,75 16

En la tabla (Tabla 6. Porcentaje de cumplimiento DES y FES del año 2007.) se indican los porcentajes de cumplimientos del DES y el FES parea el año 2007. Tabla 6. Porcentaje de cumplimiento DES y FES del año 2007.

DES 1TRI_2007

FES 1TRI_2007

DES 2TRI_2007

FES 2TRI_2007

DES 3TRI_2007

FES 3TRI_2007

DES 4TRI_2007

FES 4TRI_2007

100,0%

67,86%

96,43%

92,86%

96,43%

89,29%

100,0%

100,0%

En la siguiente tabla se especifican los grupos de calidad. Tabla 7. Identificación de los grupos de calidad.

GRUPO DE CALIDAD NUMERO DE HABITANTES (H)

1 H > 100 mil en cabeceras municipales. 2 50 mil < H< 100 mil en cabeceras municipales. 3 H < 50 mil en cabeceras municipales. 4 Área rural

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4. COMPARACIÓN DE NORMATIVIDAD DE LAS EEP CON OTRAS EMPRESAS DE ENERGÍA DE LA REGIÓN

4.1 INTRODUCCIÓN En líneas generales la normatividad de la Empresa de Energía de Pereira no es tan extensa como la normatividad de otras empresas de energía tales como CHEC y EPM. Con relación a la red de distribución eléctrica subterránea, la normatividad de EEP se encuentra organizada con base a la conformación física de la red, teniendo en cuenta la estructuración necesaria para su diseño, lo cual debe cumplir con lo requerido por el RETIE y la NTC 2050; es por esa razón que en este capítulo se toman como base las dimensiones, medidas y materiales de las estructuras físicas tales como: las canalizaciones, las cámaras, los cárcamos, los conductores, las derivaciones y los empalmes que conforman la red de distribución eléctrica subterránea de la zona centro de la ciudad de Pereira; con el fin de compararla con la organización y estructuración con la cual están conformadas las diferentes normatividades de las empresas de energía de la región en cuanto a la red de distribución eléctrica subterránea se refiere. Además de comparar la normatividad de EEP con la de otras empresas de energía, esta también se compara en este capítulo con el RETIE, el cuál resulta ser un ente muy importante a la hora del diseño de redes de distribución, ya que es el organismo que regula todo tipo de instalaciones eléctricas en Colombia y sus especificaciones son de obligatorio cumplimiento para las empresas de energía del país. 4.2 COMPARACIONES 4.2.1 Canalizaciones. - RETIE: Las canalizaciones o ductos deben ser de material sintético, metálico u otros, que reúnan las siguientes condiciones: 1. No higroscópicos. 2. Un grado de protección adecuada al uso. El RETIE acepta el uso de tubos de PVC de doble pared de polietileno alta densidad para la protección mecánica térmica de cables de redes de media y baja tensión en las canalizaciones, además menciona entre otras cosas que los ductos se deben colocar con una pendiente mínima del 1% hacia las cámaras de inspección, en una zanja de profundidad suficiente que permita un recubrimiento mínimo de 0,7 m de relleno sobre el ducto.

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- EEP: Se pueden utilizar tubos de PVC según criterio que adopte las EEP S.A.-E.S.P. Los ductos deben estar en perfecto estado a simple vista, no presentar perforaciones, fisuras, desintegración en escamas, deformaciones en el sentido del eje del ducto (curvatura) ni en el sentido diametral del ducto (disminución del diámetro), líneas de falla, signos de maltrato, etc. Las canalizaciones en PVC deben cumplir con las siguientes normas: NTC – 1630, NTC – 1125, NTC – 979 y NTC – 369. El diámetro del ducto estará determinado por el número y calibre de los conductores que habrá de alojar, dejándose siempre una superficie libre de al menos el 50% del área del ducto. Cada ducto sólo podrá contener un alimentador o red eléctrica, independientemente de que exista capacidad para albergar más conductores. Los ductos se instalarán con una pendiente mínima del 3%. El ducto más pequeño a colocar será de 100 mm (4”) en redes de 13,2 kV; para las redes de 33 kV el diámetro mínimo es de 150 mm (6”) y, en ambos casos, el número de conductores por ductos es 3. Es muy importante tener en cuenta que en toda instalación se debe dejar mínimo un ducto de reserva por cada uno ocupado y a los de reserva se les colocarán tapones a la entrada y a la salida para prevenir obstrucciones. No se permiten contactos entre los ductos para energía eléctrica con los de otros servicios como agua, gas, etc. En lo posible no deberá haber acercamientos menores a 30 cm. y el ducto eléctrico será el más profundo. Los ductos que terminan en las cámaras de inspección o sótanos de empalme deberán estar provistos de juntas tipo campana (o el que la Empresa determine) del mismo material que el ducto. Las profundidades mínimas para redes de distribución serán: 1. Entre el nivel superior del ducto o banco de ductos y la rasante del terreno 0,8 m. 2. Si por causas improvistas no pudiera lograrse una distancia, se procederá a aumentar en 10 cm. adicionales a lo normalizado el recubrimiento (afirmado), pero en ningún caso la distancia mínima a la rasante del terreno puede ser inferior a 0,4 m. Cuando las EEP S.A.-E.S.P. lo considere para unas condiciones especiales de presencia de agua y humedad exigirá la colocación, en determinadas cámaras y

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para un específico punto de entrada o salida de los ductos a ellas, del sello de ductos para cables de potencia especificando según el diámetro del tubo y el número y calibre de los conductores. - CHEC: Tiene la particularidad de poseer normas para redes subterráneas de media tensión y de baja tensión por separado, siendo las de media tensión muy similares a las normas de las empresas de energía de Pereira, por lo menos en cuanto a lo de canalización se refiere; ya que los ductos deben ser de la misma especificación, dimensiones y material de las canalizaciones según la normatividad de las EEP. Algunas aspectos que no aparecen en la normatividad de las EEP, para redes subterráneas y que si se encuentran en CHEC son: Características de las zanjas, profundidad de la canalización, dimensiones de la excavación, material compactante y de separación para ductos, material de base compactado, aviso sobre canalización eléctrica a lo largo de la misma, acabado sobre vías y terminación en cámaras; cabe destacar también que para la CHEC la pendiente mínima para el desagüe debe ser del 1%, mientras que para las EEP la pendiente mínima para el desagüe debe ser del 3%. En cuanto a las redes subterráneas de baja tensión en la CHEC sólo hay que decir que no tiene especificaciones muy destacables, ya que prácticamente aplica el mismo concepto que para las redes subterráneas de media tensión. - EPM: Tienen la particularidad de poseer una gran cantidad de ayuda visual para la construcción de la red subterránea, con gráficas bien elaboradas para un mejor entendimiento de las dimensiones de las estructuras básicas para la construcción de dicha red. Con relación a las normas técnicas hay que mencionar que se utilizan también tubos PVC DB-60 al igual que en las normatividades ya mencionadas y que en las canalizaciones con PVC, hay cuatro elementos primordiales que son: arenilla, material de base, ductos accesorios y cementante solvente; los cuáles deben cumplir las normas de esta empresa de energía en cuestión. 4.2.2 Cámaras. - RETIE: Las canalizaciones subterráneas en ductos, deben tener cámaras de inspección que cumplan los requerimientos necesarios para un óptimo desempeño de la red eléctrica, debiéndose instalar, en tramos rectos, a distancias no mayores a 40 m, salvo cuando existan causas debidamente justificadas que exijan una distancia mayor, (por ejemplo, cruce de grandes avenidas), en cuyo caso deberá quedar asentado en la memoria o especificación técnica del proyecto. Otro punto importante a mencionar con respecto a las cámaras, son las transiciones entre tipos de cables, las conexiones a las cargas, o las derivaciones; el RETIE menciona que deben realizarse en cámaras o cajas de inspección que permitan mantener las condiciones y grados de protección aplicables. Las dimensiones

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internas útiles de las cajas o cámaras de paso, derivación, conexión o salida serán adecuadas a las funciones específicas y permitirán el tendido en función de la sección de los cables. - EEP: Deberán colocarse para inspección de las redes, los ductos o los cárcamos; cuando haya cambios de dirección y/o nivel en el recorrido de la red subterránea; también en las esquinas de las calles o cuando cambie el diámetro de los ductos y, en general, donde a juicio de las EEP S.A.-E.S.P. se requieran para garantizar la calidad y la confiabilidad del servicio. Las cámaras de empalme, paso o derivación se ubicarán preferiblemente en andenes o zonas verdes. La máxima distancia entre cámaras será de 40 m pero, dependiendo de las condiciones específicas, la empresa determinará la necesidad de colocar cámaras más próximas. Los conjuntos anexos detallan las condiciones, dimensiones y características de las diferentes cámaras. - CHEC: Las cámaras se deben construir cada una 25 m en línea recta, en los cambios de dirección o de pendiente contraria, en las transiciones de tipos de cables, en las conexiones de cargas o equipos y en las derivaciones. Se distinguen 4 tipos de cámaras para redes de distribución primarias. 1. De paso a paso: son aquellas que se deben construir donde el alineamiento cambia de dirección o pendiente o cada 25 m en línea recta respetando el valor mínimo de pendiente. Sus dimensiones deben ser 1,0 x 1,0 x 1,5 m. (Largo x ancho x profundidad). 2. De empalme: Son aquellas que se deben construir para sitios donde se podrán efectuar empalmes premoldeados de entrada y salida, en derivaciones, rectos, etc. Este tipo de cámaras se utiliza como cámara de paso para redes principales de CHEC. Sus dimensiones deben ser 1,5 x 1,5 x 1,8 m. (Largo x ancho x profundidad). 3. De equipo: Son aquellas donde se instalará equipo de maniobra y/o transformador subterráneo.

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Serán solamente para ubicar un transformador subterráneo o en su defecto un transformador con su equipo de maniobra. Sus dimensiones deben ser de 3 x 2 x 2 m. (Largo x ancho x profundidad). 4. Especiales: Son realizadas mediante diseño especial y utilizado para más de un transformador o equipo. - EPM: Posee una gran ayuda visual para comprender mejor las dimensiones, sin embargo en cuanto a las normas técnicas EPM dice que por cada 2 circuitos primarios que posea la instalación, se construirá una cámara de desconexión de acometidas. Desde los elementos premoldeados de desconexión que se coloquen en estas cámaras, hacia adentro, todos los cables y equipos serán de propiedad particular, los demás pasan a ser propiedad de Empresas Públicas de Medellín. EPM dice también que en la cámara de desconexión primaria se debe marcar la acometida, como se indica en la norma RS6-005. 4.2.3 Cárcamos. - RETIE: no se refiere específicamente a los cárcamos, ya que se remite a las cámaras. - EEP: Los conjuntos que hacen parte de este reglamento especifican las dimensiones, características de construcción, elementos de dichos cárcamos y en especial los que se encuentran ubicados en el centro de la ciudad de Pereira, para ellos se exigen por parte de las EEP S.A. E.S.P, las siguientes especificaciones: 1. Los cárcamos deben resistir las fuerzas a los que verán sometidos durante toda su vida útil. Las tapas de seguridad deben instalarse cada 20 m. 2. Deberán incluir sistemas para evacuación de agua. 3. Estarán provistos de tapas fácilmente manejables, reforzadas con hierro y antideslizantes. - CHEC: no hace referencia acerca de los cárcamos. - EPM: Es muy específico con cada ángulo, cada centímetro y cada material, para especificar las dimensiones y las cantidades de obra, necesarias para la construcción de dicha estructura, dependiendo de su utilización, ya que estos cárcamos cuentan con una serie de elementos que forman un conjunto, lo cual da la idea de cómo es realmente el cárcamo; algunos de los elementos del cárcamo son: cajas de unión para distribución secundaria, tapa de concreto y rejas para ventilación en cámaras de energía. Además dependiendo del número de circuitos, se diseña el cárcamo, ya que hay para 14, 12 y 8 circuitos.

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4.2.4 Conductores. - RETIE: Los cables subterráneos instalados debajo de construcciones deberán estar alojados en un ducto que salga como mínimo 0,30 m del perímetro de la construcción y que la disposición de los conductores dentro del ducto debe conservar su posición y adecuación a lo largo de su recorrido, asegurando que se mantenga la separación de los circuitos. Para proteger al conductor también se menciona que deberá mantenerse una distancia útil mínima de 0,20 m entre el borde externo del conductor y cualquier otro servicio (gas, agua, calefacción, vapor, aire comprimido, entre otros). Si ésta distancia no puede ser mantenida se deben separar en forma efectiva las instalaciones a través de una hilera cerrada de ladrillos u otros materiales dieléctricos, resistentes al fuego y al arco eléctrico y malos conductores de calor de por lo menos 5 cm de espesor. Para cables de enterramiento directo, el RETIE exige que el fondo de la zanja sea una superficie lisa, libre de discontinuidades y sin obstáculos. El cable se dispondrá a una profundidad mínima de 0,7 m respecto de la superficie del terreno. Como protección contra el deterioro mecánico, se utilizarán ladrillos o cubiertas y a una distancia entre 20 y 30 cm. por encima del cable deben instalarse cintas de identificación o señalización no degradables en un tiempo menor a la vida útil del cable enterrado. - EEP: Las redes de distribución primaria (13,2 kV) y subtransmisión (33 kV) utilizarán cables de media tensión de cobre, con blindaje sobre el conductor en polietileno semiconductor reticulado, aislamiento en polietileno reticulado (XLPE), pantalla metálica en cinta o en hilos de cobre y una cubierta exterior en PVC retardante a la llama. La temperatura de operación de los cables será 90 ºC. Los cables a emplearse deberán cumplir la norma NTC-2186: (Electrotecnia. Alambres y Cables Aislados con Polietileno Reticular Termoestable para Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica) y la NTC-2187: (Conductores de Cobre Redondos. Cableado Concéntrico Compactado). Las redes subterráneas de distribución para varios usuarios o dedicados, emplearán conductores de cobre tipo THHN/THWN 600 V, 90 ºC. Para redes subterráneas de 240 V a las que se conecten varios usuarios, la Empresa exigirá un medidor en terminales del transformador alimentador, además de las cargas individuales. Las especificaciones de los cables se tratarán con mejor detalle en las características de estos, las cuáles se mencionan en el capítulo número 2 características de los cables subterráneos en la ciudad de Pereira.

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- CHEC: utiliza unas especificaciones del conductor para líneas de distribución a 33 kV y otras especificaciones para líneas de media tensión a 13,2 kV; esto último a diferencia de la EEP, la cual utiliza el mismo calibre de conductor 1/0 con las especificaciones de aislamiento respectivas tanto para 13,2 kV como para 33 kV en los ramales y calibre de conductor 4/0 para el circuito principal en las redes subterráneas. Con relación a las líneas de distribución a 33 kV subterráneas, CHEC empleará conductor de cobre aislado XLPE con calibre no inferior a 2 AWG para circuitos ramales y 4/0 para alimentadores principales, en polietileno reticulado XLPE o en elastómero del etileno EPR, con pantalla metálica en cinta de cobre aplicada helicoidalmente y traslapada, con chaqueta de cloruro de polivinilo PVC, blindaje en polietileno reticulado semiconductor con la chaqueta y nivel de aislamiento del 133%. Con relación a las líneas de media tensión a 13,2 kV subterráneas. CHEC empleará conductores aislados para 15 kV en polietileno reticulado XLPE o en elastómero del etileno propileo EPR, con pantalla metálica en cinta de cobre aplicada helicoidalmente y traslapada, con chaqueta de cloruro de polivinilo PVC, blindaje en polietileno reticulado semiconductor extraído simultáneamente con la chaqueta y nivel de aislamiento del 133%. Se utilizarán conductores de cobre únicamente aunque el calibre del conductor queda determinado por los parámetros de diseño, dicho calibre no será inferior a 2 AWG para ramales y XLPE No. 4/0 AWG en alimentadores troncales. A parte de estas especificaciones para las líneas de 13,2 kV subterráneas, CHEC utiliza otras más que no se mencionan en este análisis, ya que el objetivo no es hablar de las normas de CHEC, sino comparar estas con las normas de EEP. - EPM: Al igual que en EEP los cables de 15 kV poseen unas pantallas, las cuales se unirán a las de la respectiva fase de alimentador primario, en el punto de derivación desde las redes de EPM. En los terminales de llegada a la subestación, las pantallas de los cables de cada circuito se unirán y se tirarán a tierra. Además estos cables de 15 kV, deberán amarrarse por circuito, con la correa plástica indicada en la norma RS6-008 y se deberán sujetar a las paredes de las cámaras y cárcamos que atraviesen por medio de los soportes de la norma RS4-001; y también deberán marcarse, en las cámaras por donde pasen o en cualquier otro punto de inspección, siempre y cuando estos cables sean de propiedad particular o de EPM. 4.2.5 Derivaciones, Empalmes y Accesorios. - RETIE: Los empalmes y las derivaciones de los conductores deben ser accesibles. También menciona que no se admite la instalación de cables sobre el nivel del suelo terminado, se entiende por “suelo terminado” el que habitualmente

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es pisado por las personas; y finalmente menciona que las uniones entre conductores deben asegurar la máxima hermeticidad posible, y no deben ser galvanizados en caliente y estar conectados eléctricamente a tierra. Menciona que se instalarán dentro de ellos líneas completas, monofásicas o polifásicas con su conductor de puesta a tierra de protección; y además se admitirá el tendido de los conductores de fase, neutro o de tierra separados del resto del circuito o formando grupos incompletos de fases, fase y neutro y tierra por ductos metálicos. - EEP: Menciona que para derivarse de los cables existentes, prolongar una red subterránea por medio de empalmes, conectar un seccionador subterráneo, ofrecer puntos múltiples de conexión para futuras derivaciones, etc., existen accesorios preformados que serán definidos y asignados por quien diseña la red y aceptados o reemplazados por la Empresa a partir de las condiciones específicas del trabajo a realizar. A continuación se hace referencia a algunos de los más empleados en redes de 13,2 kV y 33 kV.

• Terminal encogible (interior o exterior según el caso): elemento que permite controlar el esfuerzo eléctrico el aislamiento en el punto de conexión del cable y, al mismo tiempo, sella contra la humedad. Se elige teniendo en cuenta el calibre del conductor y la tensión de la red.

• Tapón protector: aísla eléctricamente y sella mecánicamente los bujes de

los barrajes desconectables bajo carga.

• Buje inserto bajo carga: cumple la misma función que cualquiera de las vías de los barrajes. Se usa en transformadores, seccionadores y otras instalaciones donde se requiera desconectar los circuitos por mantenimiento.

• Codo: elemento completamente apantallado, ofrece un sistema de conexión

aislado para llegar a transformadores, cajas de maniobra o barrajes equipados con bujes. Deben estar equipados con un punto de prueba para verificar ausencia de tensión; este punto de prueba debe ser de acople capacitivo entre el conductor y la pantalla del codo.

• Pararrayos tipo codo: se emplea en subestaciones PAD MOUNTED,

seccionadores de redes subterráneas, etc. • Barraje: nodos múltiples de tres o cuatro vías que permiten sus

desconexiones con o sin carga de acuerdo a su tipo. Reemplaza, según criterio de la EEP S.A.-E.S.P., la derivación en T en puntos donde se prevén derivaciones más o menos inmediatas. Evita herir el cable en muchos puntos dentro de longitudes cortas con el consecuente deterioro del

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aislamiento de la red. Las vías del barraje pueden ser de entrada, salida y derivaciones.

• Derivación en T: se emplea para puntos donde la Empresa no prevé gran

demanda de acometidas en cable seco.

• Empalme desconectable: consta de dos vías y una derivación tipo codo ofrece la posibilidad de desconexión y derivación en un solo accesorio.

- CHEC: Para las derivaciones y empalmes se deberán utilizar elementos premoldeados. Se denominan premoldeados a aquellos elementos en los cuales los componentes son moldeados por el fabricante utilizando materiales elastoméricos que conforman un cuerpo final que garantiza el confinamiento total del campo eléctrico dentro del mismo. Los empalmes o derivaciones serán soportados adecuadamente dentro de las cámaras que para tal efecto se construyen, de tal forma que su organización, sujeción al herraje y marcación proporcionen la adecuada comodidad al encargado de la explotación de la red, algunos de las características de los elementos más importantes que se mencionan en CHEC son: 1. Empalmes: se denomina empalme a la conexión y reconstrucción de todos

los elementos que constituyen un cable de potencia aislado, protegidos mecánicamente dentro de una mínima cubierta o carcaza. En todo empalme se debe tener continuidad de las pantallas. CHEC menciona varios aspectos referentes a los empalmes; así como tipos, conexiones y comportamientos que no se mencionan en EEP.

2. Derivaciones: se denomina derivación a aquel tramo de red primaria

subterránea con origen en el alimentador troncal principal de propiedad de CHEC. Las derivaciones en todo caso se harán partiendo de un conductor de capacidad suficiente para la nueva red y para futuras expansiones. CHEC también menciona algunos aspectos para las derivaciones como: derivaciones simples y derivaciones múltiples, que no se mencionan en EEP.

3. Terminales: Como parte complementaria de los cables en la distribución de

energía eléctrica se tienen los terminales premoldeados, los cuales harán posible efectuar las transiciones entre líneas de distribución aéreas a subterráneas o conexiones de cable a equipos como transformadores, interruptores, seccionadores, etc.

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- EPM: Para los empalmes a cada uno de los alimentadores (en la cámara de derivación) se usará, por fase, un juego de premoldeados RS6-009, con los soportes indicados en la norma RS4-001. EPM también menciona que los cables de 15 kV a extenderse, no tendrán empalmes adicionales a los especificados en el diseño debidamente aprobado, Además de las normas técnicas anteriormente mencionadas, EPM también cuenta con los diseños de los materiales y accesorios necesarios para la conexión de las redes subterráneas.

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5. CAMBIOS REALIZADOS EN LAS NORMAS DE LA EMPRESA DE ENERGIA DE PEREIRA

5.1 INTRODUCCIÓN Parte de la evolución de las cosas es el cambio que se debe dar con el propósito de mejorar las condiciones, esto se aplica tanto a nivel personal como a nivel global. Un gran cambio en una empresa comienza con la modificación del reglamento que la rige y eso precisamente es lo que realiza la EEP, una actualización de su normatividad la cual abarca toda su estructura, y ya que este trabajo es una mirada a la veracidad del cumplimiento del reglamento, no se podía dejar pasar de lado en que aspectos cambio el reglamento en lo que a redes subterráneas respecta. El primero y tal vez el mas importante cambio que se presenta es citar al RETIE, el cual ya es de estricto cumplimiento, lo cual exige que todo trabajo realizado a partir de la fecha de entrada en vigencia del reglamento deba cumplir con lo estipulado en este. 5.2 CAMBIOS REALIZADOS. 5.2.1 Ductos, cárcamos y cámaras para redes subter ráneas Se especifica la normatividad que abarca los materiales para usarse en el área de influencia de las EEP. Especifica literalmente que la pendiente mínima de los ductos debe ser en dirección a las cámaras de inspección, exige que los materiales usados para los ductos deben ser sintéticos, metálicos u otros que no sean higroscópicos y que cumplan con el grado de protección exigido por el RETIE, se aumenta la distancia mínima de acercamiento entre los ductos de transporte de energía y los que conducen otros servicios, de 30 cm a 80 cm, se incluyó la colocación de una cinta de color vivo a unos 15 cm por encima de los ductos, como forma de alertar la presencia de ductos que conduzcan electricidad. 5.2.2 Cárcamos En este capítulo no se realizaron cambios.

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5.2.3 Cámaras Se identifican sitios en los cuales se prohíbe la construcción de cámaras, específicamente lugares en los cuales puede haber inundaciones o acumulaciones de materiales arrastrados por el agua, además se especifican las mínimas dimensiones aceptadas por la EEP en varios niveles de tensión y uso. 5.2.4 Condu ctores Se exige la certificación por parte de organismos determinados por la SIC, de los cables utilizados en las redes se especifica claramente el nivel de aislamiento para el tipo de sistema existente en la ciudad de 133%. Se realiza una explicación concreta a la forma de realizar una derivación, se exige que se realice por medio de un conector tipo cuña y prohibiendo el corte del cable principal, las derivaciones se conectarán en un barraje de baja tensión de distribución, con conectores bimetálicos, herméticos y con un número de puertos de acuerdo al de las acometidas. Se prohíbe la instalación de cable sobre el nivel del suelo terminado, o sea el suelo que pisan las personas. Se aceptan conductores en aluminio. 5.2.5 Obras civiles, intervención de vías públicas No hubo cambios en este capítulo. 5.2.6 Acometidas y afloramientos Se exige la construcción de cámaras o cajas de inspección a la hora de realizar una transición entre tipos de cables. 5.2.7 Derivaciones, empalmes y accesorios No se aceptan empalmes en T ni desconectadores en redes subterráneas de media tensión.

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6. CONCLUSIONES

� La red de distribución subterránea de Pereira cumplió con los indicadores FES y DES del año 2007.

� Los cárcamos, cámaras y ductos se encuentran sucios y en algunos casos

en mal estado.

� El transformador que se encuentra en la plaza Cívica Ciudad Victoria no es el indicado para uso subterráneo porque no cumple con la norma vigente y por sus especificaciones técnicas.

� Algunas de las tapas que dan acceso a la red no cuentan con la seguridad

necesaria.

� La normatividad de EEP es menos específica en el tema de redes subterráneas en comparación con la normatividad de la CHEC y de EPM.

� No hay un plano actualizado ni en formato digital, el cual pueda ser usado

como herramienta.

� Las cintas eléctricas son muy importantes en la red subterránea de la ciudad de Pereira, para agilizar la reparación de daños.

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RECOMENDACIONES

� Se debe realizar una limpieza constante de los cárcamos, cámaras y ductos de la red subterránea de distribución eléctrica de Pereira para así evitar daños debido a roedores.

� Se recomienda cambiar el transformador tipo aéreo que se encuentra en la

Plaza Cívica Ciudad Victoria por uno con características para su uso subterráneo (pad mounted).

� Se debe implementar un sistema de seguridad para proteger todas las

tapas que dan acceso a la red y así evitar futuros robos de estas.

� Es necesario levantar un nuevo plano de la red subterránea de distribución eléctrica y crear un archivo digital.

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BIBLIOGRAFÍA [1] DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE REDES DE DISTRIBUCIÓN EN LOS NIVELES DE BAJA Y MEDIA TENSIÓN EN EL SISTEMA ELÉCTRICO DE LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA DE CALDAS S.A. E.S.P. CHEC, Redes subterráneas de media tensión, Redes aéreas y subterráneas de baja tensión, Caldas, 2004 [2] NORMAS DE DISEÑO Y CONSTRUCCION PARA REDES Y SUBESTACIONES DENTRO DEL SISTEMA ELECTRICO DE LA EMPRESA DE ENERGIA DE PEREIRA , Tomo 2 (Redes Subterráneas). [3] NORMAS DE REDES AÉREAS Y SUBTERRÁNEAS DE ENERGÍA DE LAS EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLIN (EPM). [4] NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC2050. [5] MOSQUERA ECHEVERRI, Doris. AGUIRRE OROZCO, Ronald. SISTEMAS ELÉCTRICOS DE TRANSMISIÓN BAJO TIERRA. Pereira, 1996, 154 paginas, Trabajo de grado Universidad tecnológica de Pereira. Facultad de ingeniería eléctrica [6] REGLAMENTO TÉCNICO DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS (RETIE).

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